玛丽在被杀之后，华生经常出现幻觉，仿佛玛丽还在自己身边。华生对夏洛克也是耿耿于怀，认为是他害死了玛丽，不再主动联系夏洛克，并且华生开始找理疗医生咨询治疗。夏洛克更是不停嗑药，精神有许些错乱。

　　史密斯的女儿费丝来找夏洛克，告诉夏洛克，父亲说的要杀了一个人，但她却记不起那个人的名字，这几乎毁了她的一生。夏洛克告诉费丝自己很忙，请她离开。在费丝走出门之前，夏洛克追了上来，提醒费丝不要理会这件事，自我折磨。并且和费丝一起出去闲逛，吃了薯条，待了一夜。但之后费丝却突然消失。夏洛克认识到史密斯想要杀的是任何人。

　　夏洛克在博客公开史密斯是杀人犯，在房间里放满了史密斯的照片，甚至拿枪对着照片乱打。房东太太哈德森担心夏洛克，把他带到夏洛克事先告诉她的华生的住所，威胁华生帮助夏洛克。史密斯派人来接夏洛克和华生，让他们看了一场他饰演杀人犯的广告，并带他们参观了医院。

　　夏洛克事先用史密斯的手机给费丝发了短信，告诉她来医院找史密斯。史密斯带夏洛克和华生参观了他最喜欢的停尸房，但费丝的到来却十分令人震惊，她和夏洛克印象中的费丝完全不同，并且与夏洛克素不相识。夏洛克拿起手术刀想要杀了史密斯，被华生拦下并痛打一顿，被送进史密斯所赞助建立的医院。

　　史密斯通过自己偷偷修建的密道进入夏洛克的病房，想要杀死夏洛克，并承认自己的罪行，阐明自己喜欢杀人的快感。与此同时，麦卡夫，哈德森太太和华生都聚在一起，华生发现了玛丽留下的录像，知道了是玛丽要求夏洛克侦察这个案件，以拯救在痛苦边缘无法自拔的华生。夏洛克自导自演，此时正处于危险之中，华生及时赶到，救下了被史密斯掐着的夏洛克。夏洛克提前在华生送来的拐杖里安了录音笔，作为史密斯的口供资料。事后夏洛克认为之前来找自己的费丝是幻觉。

　　夏洛克和华生冰释前嫌，华生向夏洛克道歉，说玛丽是为救夏洛克而死的，这是玛丽自己的选择。华生猜测并祝福夏洛克生日快乐，并让夏洛克珍惜眼前，去找自己一直默默喜欢的女犯人。华生在夏洛克面前泣不成声，夏洛克安慰华生。

　　华生再次去看理疗女医生，女医生却对案件的发展了如指掌。原来史密斯的假女儿就是她所假扮的，她的另一重身份竟然是夏洛克不为人知的妹妹欧洛丝。欧洛丝举起手枪对准华生开枪，一切变得扑朔迷离。